太陽能光熱發電成為未來的主導能源

光熱發電有望成為未來「主導能源」

　　太陽能發電在我國的戰略地位正在變得愈加重要。2010年國務院頒布的《關於加快培育和發展戰略性新興產業的決定》明確提出要「開拓多元化的太陽能光伏光熱發電市場」。今年剛剛發布的「十二五」規劃綱要也再次明確了要重點發展包括太陽能熱利用和光伏光熱發電在內的新能源產業。

　　核安全問題依然存在許多不確定性，在各國考慮削減核電發展計劃的同時，我國已經開始全面審查在建核電站並暫停審批核電項目。相對於風電而言，國家在風電產業政策上的微調，已經通過此次產業結構調整指導目錄落到實處，未來不符合政策的風電整機或零配件製造企業，將不會再受政策鼓勵。風能是一種清潔的可再生能源，但風具有間歇性，且風速大小不穩定，因此風力發電產生的電能大小也不穩定。

　　而太陽能光熱發電以其與現有電網匹配性好、光電轉化率高、連續穩定發電和調峰發電的能力較強、發電設備生產過程綠色、環保，不產生任何有毒物質等特點受到人們的關注。業內人士普遍認為，光伏和光熱發電都有著良好前景，二者並不是互相替代的關係，而是並行發展。「十二五」規劃綱要指出，「十二五」期間。國家要以西藏、內蒙古、甘肅、寧夏、青海、新疆、雲南等省區為重點，建成太陽能電站500萬千瓦以上。如果到2020年我國達到3萬平方公里的太陽能光熱發電開發，將能夠解決全國總用電量的30%-35%，光熱發電市場規模可達22.5-30萬億元。據此推算，利用目前已有的太陽能熱發電技術和年轉換效率，僅僅在我國約10萬平方公里的沙地建立電站，就幾乎可以滿足我國全年的電能消費。

　　太陽能光熱發電技術日漸成熟

　　太陽能光熱發電在國際上已成為可再生能源的發展熱點。早在上世紀八十年代，國外就已建造了裝機容量500千瓦以上的各種不同形式的太陽能熱發電站20餘座，其中美國加州的碟式太陽能光熱發電一號及二號裝機容量分別達到了850兆瓦和750兆瓦，太陽能光熱發電已經開始商業化運作。

　　我國起步較晚，2007年6月1日，國內首座70千瓦的太陽能塔式光熱發電系統在南京通過鑑定驗收。2010年7月1日，亞洲首座塔式太陽能光熱發電站在北京延慶動工興建。

　　隨著國家對可再生能源的日益重視，光熱發電產業的發展十分迅猛。據能源專家委特邀專家、國家973項目專家組組長、中國科學院太陽能熱利用與光伏系統重點實驗室主任王志峰介紹，「十五」期間，中國科學院電工研究所、工程熱物理所等科研機構和一些太陽能企業，已開始了光熱發電技術的項目研究。目前，我國科學家已經對碟式發電系統，塔式發電系統以及槽式聚光單元進行了研究，掌握了一批太陽能熱發電的核心技術，如高反射率高精度反射鏡、高精密度雙軸跟蹤控制系統、高熱流密度下的傳熱、太陽能熱電轉換等。

　　「就光熱發電而言，形成我國從基本材料、主機設備和系統設計集成的太陽能光熱發電產業鏈的時間不會太長了。」馬勝紅告訴記者，目前我國西部很多城市都在醞釀上馬光熱發電項目，國家在產業指導目錄中將光熱發電列為新能源鼓勵類中的第一項，對於光熱發電系統設備的產業化而言是重大利好，而隨著相關設備規模化生產，光熱發電成本也將在「十二五」期間迅速下降。

　　針對未來我國光熱發電產業如何發展的問題，雖然光熱發電系統對國內企業來說，技術門檻並不高，但在熱油循環、儲能以及熱交換等技術環節，國內企業仍有待進一步攻關，關鍵是在大系統的技術和經驗上，還應多向西班牙和德國學習。對此他建議，調動產業鏈各相關單位積極性，通過實際電站項目鍛鍊提高，加強完善產業鏈各環節測試手段和實驗平台。此外，政府應加大質量管控力度，建立起質量評估體系。

    太陽能發電異軍突起

　　目前，我國以火力發電為主，火力發電對生態環境產生的負面影響巨大，隨著生態環境的日益惡化，煤、天然氣等一次性能源的日益枯竭，太陽能發電以其綠色、無污染、可再生等特點，成為新能源的熱點。

　　我國屬於太陽能資源儲量豐富的國家之一，年日照時數大於2000小時的地區面積約占全國總面積的2／3以上，其中，有條件發展太陽能電站的沙漠和戈壁面積約為30萬平方公里，占我國沙漠總面積的23%，太陽能發電在我國發展潛力巨大。

　　2011年4月，內蒙古50兆瓦槽式太陽能項目中標結果揭曉，大唐新能源股份有限公司以0.9399元／千瓦時的最低價中標。有關資料顯示，內蒙古熱發電項目總投資約16億元，每年可發電1.2億千瓦時以上。這是我國首個光熱發電特許權招標項目，這次招標是「零的突破」，對我國發展光熱電站來說意義重大。

　　太陽能光熱發電的原理是，通過反射鏡將太陽光匯聚到太陽能收集裝置，利用太陽能加熱收集裝置內的傳熱介質(液體或氣體)，再加熱水形成蒸汽帶動或者直接帶動發電機發電。光熱發電有槽式、塔式和碟式三種系統。

　　其中，槽式技術在國外已大規模商業化應用，技術較為成熟，但發電過程需要大量用水；塔式技術與槽式技術相當，也需要用大量用水；只有碟式技術發一度電只需1.4升水，能適應日照時間長的沙漠和戈壁地區，在三種光熱發電技術中轉化率最高。

　　由於太陽能熱發電和火電一樣是通過蒸汽輪機，加上太陽能熱發電帶有熱儲存系統，更有利於電力系統的穩定和調節。目前光熱發電價格與光伏發電成本相當，但是光伏發電沒有儲熱設備，而光熱發電可以採用儲熱裝置提供穩定的電力輸出。如果考慮儲熱裝置，光熱發電的綜合價格比光伏發電要便宜些。

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